计算机网络概论

1 什么叫网络

原来我们所说的“网络”，泛指电信网络、有线电视网络、计算机网络这三个网络。随着三网融合的建设，以及计算机网络技术的发展、计算机网络基础设施的大规模建设，现在，我们所说的“网络”，更多的特指为计算机网络。

2 电信网络

电信网络指的是连通电话、电报、以及传真服务的网络，电信网络是由电信运营商（在我国，现在由三大运营商运营，中国移动、中国联通、中国电信）普通人接触到最多的设备就是电话机、程控交换机、传真机、发报机（用于发电报的设备）以及电话线。作为80后的前辈，小编在读中学的时候，还是做过发电报、电汇（通过邮局的电信网络汇款）这么有纪念意义的事情滴。而我们的年轻的90后、00后小伙伴们只有在抗日神剧上看见过我们的地下党滴、滴滴、滴的使用电报机发电报吧！！！！当然，小编作为军工行业从业者，知道现在某些军工研究所仍然在生产新型的无线电台，不过更多的是通过低频无线在传输数据。

无线发报机

3 有线电视网络

有线电视网络指的是我们家里的电视图像传输网络，由中国有线电视网络公司运营，幕后黑手即是“广电总局”。在以前，家里的电视要想看CCTV以及各家卫视，都需要到广电营业厅去开通有线电视服务，当然，如果你家刚好没有铺设线缆过去，那不好意思，你就只能跟小编小时候一样，自己树个天线，通过天线收取卫星信号来获得电视台传输的图像。小编现在仍然记忆犹新，小时候家里的黑白电视，就靠屋子前的电线杆了。小编的童年完全就沉浸在广东电视珠江台与广东电视岭南台里，小编小时候飚粤语全靠广东电视珠江台了。当然，社会在发展，技术在进步，读大学后，小编老家看电视靠“大锅”了，如下图，我们老家方言叫“灶车”（我们老家方言，炒菜的锅叫“车”，“灶车”就是一个很大的铁锅，小时候专门用来煮猪食的）。

电视天线

4 计算机网络

4.1 计算机网络定义

关于计算机网络的定义并未同意，最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机集合。通俗来讲就是计算机之间连接的网络，最原始最小的一个计算机网络就是两台电脑通过一根网线直接连起来。最初只是计算机用来传输文件的网络。现在我们的计算机网络，可以很快捷的传输语音、图像、数字信息等等。大家在谈论网络时，都是指得计算机网络了。通常，我们有时候谈论的“计算机通信网”、“计算机互联网”、“互联网”、“因特网”现在都是指的计算机网络。

计算机网络最重要的两个功能特性：

1) 连通性；即所处同一个网络中的所有计算机，都可以彼此互通，从使用时所表现出来的就如每台计算机都是彼此直接连通的一样；

2) 共享：即资源共享。

4.2 局域网

局域网LAN（Local Area Network），在地里上局限在一个小范围的（如我们的家里、一栋楼内或一个企业内）的计算机、工作站、服务器等计算机类设备通过交换机、路由器等网络设备互联起来的网络。我们可以把两台电脑通过以太网线直接连起来，即可组建一个最小的局域网，两台电脑可以通过这根网线进行数据传输、文件共享等等。

最小局域网

在我们生活中，最常见的局域网一个是在我们家里，我们通过无线路由器或者小交换机把家里的电视、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机以及智能冰箱、智能空调等智能家居设备连接起来，如下图所示，小编把这种局域网叫家庭局域网（家庭网络HAN， Home Area Network），现阶段以及后续社会发展家庭最常见的组网方式，电信/移动/连通/长城宽带这些宽带运营商牵一根光纤到你家，你去这些运营商开通宽带的时候，会给你一个光猫以及上网账号，然后你可以去某宝买一个无线路由器然后设置好上网，如果家里有线设备较多，路由器的网口不够用，就再买一个几十块钱的交换机，这样家庭网络组建的基础设施就构建好了。你家里添够的手机、笔记本、平板电脑都可以通过WiFi连接到路由器进行上网，台式机、智能电视（或者小米机顶盒、乐视机顶盒等等）、空调、冰箱等设备就可以通过网线连接到交换机进行联网。

家庭局域网——家庭网络HAN

在我们工作中，大部分如小编一样都在小企业上班，作为一个懂网络的计算机从业者来说，在小编工作生涯中所经历的两家公司，都有被拉去组建公司网络的经历。如下图所示，这一定是最常见的小型企业局域网了，如果企业只有30来个人就如小编的公司（小编如今出来创业了O(∩_∩)O哈哈哈~，大小也是个老板了，还是一样苦逼的自己组建公司的网络）这样你只需要一台48口的千兆交换机就可以了，如下图虚框内，每个员工工作的计算机、公司服务器、网络打印机通过网线接到交换机，然后给每台计算机、公司服务器、网络打印机设置好IP地址即可。

企业局域网

如下图所示， 90%的的应该都是设置192.168.1.XX （XX就是1~254随便你填写）吧，然后再子网掩码你用鼠标点击一下，就会自动填写255.255.255.0，设置完后点击确认即可。这里设置IP地址时，一定要同一网段的IP地址，什么叫同一网段的IP地址，在后续会详细细说，这里简单说一下，我们现阶段常用的IP地址为4位，每位设置的值是（1~255），如果子网掩码是三个255(255.255.255.0)，则IP地址设置的时候，前面三个数字必须一样，就如我们的192.168.1这三个数字，只要IP地址前面是192.168.1，则设置的IP地址就是同一网段，如果子网掩码是两个255（255.255.0.0）我们只需要设置IP地址前面两位数字一样即可即192.168.XX.XX，如果子网掩码只有一个255（255.0.0.0）则IP地址前面只要一位柱子一样即可192.XX.XX.XX。所以，当255的个数越少，可设置的I同一网段的IP地址就越多，如果你的公司有上千台电脑通过几台交换机串联起来，你就可以通过设置255.255.0.0的子网掩码来增加同一网段的IP地址数来组建局域网了，当然还有一种办法，那就是通过路由增加网段来组建大型局域网。

IP地址设置

我们不免会有些幸运儿，在大型企业上班，一个公司员工上千人，甚至上万人。如我们鼎鼎有名的华为，数个国家，数个城市都有华为的机构，每个机构少的几百多的几千，这个时候，对这些大型企业是如何组建自己内部的企业局域网的？这个时候我们就要借助多种网络设备，以及借助运营商了。如下图所示，小编公司再过两年做大的时候，在北京建立一个分支机构（左边），在长沙总部200人（右边），需要把北京与长沙两地的局域网互联起来，构建一个统一局域网。

跨区域企业局域网

我们可以通过以下步骤来建设这个局域网：

长沙本部有300台工作电脑与服务器，我们可以使用路由器的两个以太网局域网口，假定网口1的IP地址为192.168.1.1，网口2的IP地址192.168.2.1，每个网口下挂多台交换机，公司电脑分为两部分：

一部分加入192.168.1.1网段，设置IP地址范围192.168.1.2~192.168.1.254，子网掩码255.255.255.0，网关：192.168.1.1，这里跨网段通信我们就需要设置网关了哦，网关就是你这个网段的交换机上接路由器网口的IP地址，这里就是网口1的IP地址192.168.1.1，

另一部加入192.168.2.1网段，设置设置IP地址范围192.168.2.2~192.168.2.254，子网掩码255.255.255.0，网关：192.168.2.1。

在北京分部根据工作电脑数量，也可以参照长沙总部来构建网络，等构建完成后，所要做的就是找电信运营商（电信、联通、移动）开通宽带了。开通宽带后，可以找电信运营商购买VPN服务，给公司专门开通一条专线。当然，这种费用会比较昂贵，但是两地访问的网速会有保障。还有一种较为实惠的办法就是，找第三方公司如花生壳这类DDNS服务商，建立VPN服务也可以把两地的网络通过VPN专线连接。做完这些，长沙总部与北京分部两个地方的员工所使用的工作电脑在逻辑上都属于同一个局域网，都可以访问公司服务器所共享的资源了。

4.3 广域网——因特网

广域网WAN（Wide Area Network）广域网没有一个确切的定义，现阶段，通常我们说的广域网即是指互联网或因特网。

因特网，起源于美国，最初是由美国防部于1969年创建的一个分组交换网ARPANET，到70年代中期，ARPA研究建立了多种类的网络互联技术，导致了互联网的出现，形成了因特网（Internet）雏形。1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议，使得所有的使用TCP/IP协议的计算机都能利用互联网互相通信，从而人们把1983年作为因特网的诞生时间。

1985年，美国国家科学基金会NSF（National Science Foundation）开始围绕留个大型计算机中心建设计算机网络，即国家科学基金网NSFNET。它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网、校园网。它覆盖了美国主要的大学和研究所，并且成为因特网的主要组成部分。

1991年，NSF和美国的政府机构开始认识到，因特网不应局限于大学和研究机构。世界上的许多公司开始纷纷接入到因特网。网络上的通信量急剧增大，使因特网的容量满足不了需要。于是美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司经营并开始对接入因特网的单位收费（美帝的体制与国内不一样就是，政府与学术机构仅仅做科研，当发现项目的前景可观，需要扩大时，就转交给企业来运营，资本是追逐利润的，当有利可图时，只有企业才可以发挥最大的智慧，最快的速度把产业做大，小编一直认为，社会的发展都是由公司、企业推动的，只有这些追逐利润的团体才会发挥最大的力量推动社会的变革，这就是人性，既是群体的共性、也是个人的人性）。1992年因特网上的主机超过100万台。1993年因特网的主干网速率提高到45Mbps（T3的速率，T1、T2、T3是北美和日本的数字通信标准，最初应用于电话公司的数字化语音传输，1个T1=24个时隙*64K/秒+8KB/秒=1544KB/秒，也就是1个T1可以支持24位用户同时拨号，我国采用的是欧洲的数字通信标准E1、E2、E3，1个E1=32个时隙*64K/秒=2048KB/秒，第 0时隙外，第 16时隙是用于传输信令的，只有第 1到 15，第 17到第 31共 30个时隙可用于传输有效数据，也就是说1个E1可以支持30位用户同时拨号，E1/T1表示一次基群，E2/T2则表示两次基群、E3/T3则表示三次基群，E1/T1*4=E2/T2，E2/T2*4=E3/T3，后续小编会另外细说基群通信相关的知识）

1993年，NSFNET开始被若干个因特网主干网代替，政府完全脱离因特网的运营，这样就出现了一个新名词：因特网服务提供者ISP，美国的ISP主要有AT＆T、Verizon、Comcast等，咱们中国的ISP，在小编读书的年代有中国电信、中国网通、中国联通、中国移动、中国铁通、中国卫通，随着3G的牌照发放，中国卫通并入中国电信、中国网通并入中国联通、中国铁通并入中国移动，到现在，我国仅只有电信、联通、移动三家顶级ISP。

4.4 中国互联网历史进程

1987年，有个叫钱天白的教授，使用互联网发出第一封电子邮件，成为使用中国互联网产品的第一人。在到1994年这个阶段，中国互联网都还处于试验阶段，也就是向我们常说的一样，它就是一个“局域网”，直到1994年4月2日，中国才经过Sprint公司连接了一条64k的数据线。正式接入了因特网。

1989年8月，中国科学院承担了国家计委立项的“中关村教育与科研示范网络”（NCFC）建设。这是中国四大骨干网络之一——中国科技网（CSTNET）的前身哦！

1992年12月底，清华大学校园网（TUNET）建成并投入使用，是中国第一个采用TCP/IP体系结构的校园网，主干网首次成功采用FDDI技术，在网络规模、技术水平以及网络应用等方面处于国内领先水平。这是中国四大骨干网络之一——中国教育和科研计算机网（CERNET）的前身哦！

1993年3月12日，朱镕基副总理主持会议，提出和部署建设国家公用经济通信网（简称金桥工程）。这是这是中国四大骨干网络之一——中国金桥信息网（CHINAGBN）的前身哦！

1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此中国被国际上正式承认为真正拥有全功能Internet的国家。此事被中国新闻界评为1994年中国十大科技新闻之一，被国家统计公报列为中国1994年重大科技成就之一。

1994年5月15日，中国科学院高能物理研究所设立了国内第一个WEB服务器，推出中国第一套网页，内容除介绍中国高科技发展外，还有一栏目叫"Tour in China"。此后，该栏目开始提供包括新闻、经济、文化、商贸等更为广泛的图文并茂的信息，并改名为《中国之窗》。这是中国第一个网站哦！！！！

1994年9月，邮电部电信总局与美国商务部签订中美双方关于国际互联网的协议，协议中规定电信总局将通过美国Sprint公司开通2条64K专线（一条在北京，另一条在上海）。中国四大骨干网络之一——中国公用计算机互联网（CHINANET）的建设开始启动。这是就是现在中国电信的主干网络哦！！

1995年5月，中国电信开始筹建中国公用计算机互联网（CHINANET）全国骨干网，在2010年前，我们接的宽带基本上都是接入的这个网络哦！

1995年7月，中国教育和科研计算机网（CERNET）第一条接连美国的128K国际专线开通；连接北京、上海、广州、南京、沈阳、西安、武汉、成都八个城市的CERNET主干网DDN信道同时开通，当时的速率为64Kbps；并实现与NCFC互联。

1995年8月，金桥工程初步建成，在24省市开通联网（卫星网），并与国际网络实现互联。1995年12月，中科院百所联网工程完成。

1995年12月，"中国教育和科研计算机网（CERNET）示范工程"建设完成，该工程由中国自行设计、建设。

1996年1月，中国公用计算机互联网（CHINANET）全国骨干网建成并正式开通，全国范围的公用计算机互联网络开始提供服务。

1996年2月，中国科学院决定正式将以NCFC为基础发展起来的中国科学院院网（CASNET）命名为“中国科技网（CSTNET）”。

1996年6月3日，中国电子工业部作出《关于计算机信息网络国际联网管理的有关决定》，将"金桥网"命名为"中国金桥信息网"，授权吉通通信有限公司为中国金桥信息网的互联单位，负责互联网内接入单位和用户的联网管理，并为其提供服务。后来吉通因运营失败，被网通收购。

1996年9月6日，中国金桥信息网（CHINAGBN）连入美国的256K专线正式开通。中国金桥信息网宣布开始提供Internet服务，主要提供专线集团用户的接入和个人用户的单点上网服务。

2000年5月17日，中国移动互联网(CMNET)投入运行。同日，中国移动正式推出“全球通WAP(无线应用协议)”服务。2000年11月10日，中国移动推出“移动梦网计划”，打造开放、合作、共赢的产业价值链。

2001年12月22日，中国联通CDMA移动通信网一期工程如期建成，并于2001年12月31日在全国31个省、自治区、直辖市开通运营。中国联通CDMA网络的建成，标志着中国移动通信技术的发展进入了一个新领域。

2002年5月17日，中国移动率先在全国范围内正式推出GPRS业务。11月18日，中国移动通信与美国AT&T Wireless公司联合宣布，两公司GPRS国际漫游业务正式开通。

2003年4月9日，中国网通集团在北京向社会各届公布中国网通集团与中国电信集团的公众计算机互联网（CHINANET）实施拆分，并隆重推出中国网通集团新的业务品牌“宽带中国”。